Каковы пары чисел a и b, для которых функция f(x) = ax³ - bx соответствует следующим условиям:
Кроме того, без вычислений укажите значение интеграла от -π до π функции sin(x):
Указание: используйте график функции y = sin(x).
Какое свойство графика вы применяли? Попробуйте сделать обобщение.
Математика 11 класс Дифференциальные уравнения и интегралы пары чисел a и b функция f(x) производная f'(-1) интеграл от 2 до 3 значение интеграла от -π до π график функции sin(x) свойство графика обобщение функции Новый
Давайте разберем вашу задачу по шагам.
Шаг 1: Найдем производную функции f(x).
Функция задана как f(x) = ax³ - bx. Чтобы найти производную, применим правило дифференцирования:
Таким образом, производная функции f(x) будет:
f'(x) = 3ax² - b.
Шаг 2: Подставим значение x = -1 в производную и найдем b.
Согласно условию, f'(-1) = 10. Подставим x = -1 в производную:
f'(-1) = 3a(-1)² - b = 3a - b.
Теперь у нас есть уравнение:
3a - b = 10. (1)
Шаг 3: Найдем интеграл от функции f(x) от 2 до 3.
Интеграл от f(x) будет равен:
∫(2 до 3) (ax³ - bx) dx.
Вычислим интеграл:
Подставим пределы интегрирования:
∫(2 до 3) (ax³ - bx) dx = [(a/4)(3^4) - (b/2)(3^2)] - [(a/4)(2^4) - (b/2)(2^2)].
Теперь подставим значения:
3^4 = 81, 2^4 = 16, 3^2 = 9, 2^2 = 4.
Итак, подставляем:
[(a/4)(81) - (b/2)(9)] - [(a/4)(16) - (b/2)(4)] = -60.
Упрощаем:
(81a/4 - 9b/2) - (16a/4 - 4b/2) = -60.
Это упростится до:
(65a/4 - 5b/2) = -60. (2)
Шаг 4: Решим систему уравнений (1) и (2).
У нас есть две переменные a и b:
Теперь выразим b из первого уравнения:
b = 3a - 10.
Подставим это значение во второе уравнение:
65a/4 - 5(3a - 10)/2 = -60.
Упрощаем это уравнение и решаем его для a, а затем подставляем значение a обратно в уравнение для b.
Шаг 5: Найдем значение интеграла от -π до π функции sin(x).
Интеграл от -π до π функции sin(x) равен 0. Это связано с тем, что функция sin(x) является нечетной. Нечетная функция имеет симметричный график относительно начала координат, и площадь под графиком от -π до 0 равна по модулю площади от 0 до π, но с противоположным знаком.
Обобщение:
Мы можем сделать вывод, что для нечетных функций интеграл по симметричному интервалу относительно нуля равен нулю. Это свойство полезно для быстрого вычисления интегралов таких функций без необходимости их непосредственного вычисления.